JP4259928B2 - 移送物体検出装置,原稿読取装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移送機構で移送する物体が移送経路上の所定位置に到達したタイミングあるいは該所定位置から離れたタイミングを検出する移送物体検出装置ならびにそれを原稿の検出に用いる原稿読取装置に関する。該移送物体検出装置は、例えば、原稿読取装置,プリンタ,複写機,ファクシミリにおいて、搬送する原稿あるいは用紙(転写紙)の位置追跡に用いることが出来る。その他の、移送経路上で比較的に高精度の物体位置追跡が望まれる場合にも用いるものである。
【0002】
【従来技術】
【特許文献1】
特開2000−92281号公報は、原稿読取倍率の調整を正確にするために、原稿を走査するキャリッジが所定距離移動する間のステッピングモータのモータパルス数を計測してそれが基準値に合致するように、モータパルス周期を調整する画像読取装置を記載している。
【0003】
【特許文献2】
特開2000−165612号公報は、画像読取光学系の視野を横切る方向に原稿を移送する移送機構および該移送機構の駆動を制御する駆動制御手段を備えるシートスルー型の原稿読取装置を記載している。この原稿読取装置は、原稿搬送速度毎に原稿先後端を検出するときの誤動作防止時間を定めてメモリに保持しておき、実行する原稿搬送速度に対応する誤動作防止時間をメモリから読み出して、原稿センサへの原稿の到来(先端)検出および原稿の離れ(後端抜け)検出に用いる。
【0004】
【特許文献3】
特開2001−127965号公報は、原稿読取で得る画像データをメモリに書きこんで、メモリの画像データを読み出して出力し、メモリが一杯になるときはステッピングモータの駆動を停止し、空きが出来ると駆動を再開するスタートストップ制御において、ストップとスタートの間の継目の読取画像データの不連続を解消するために、ストップのときとスタートのときで、電子的な画像読取とステッピングモータの励磁のタイミングとの時間差を同じくすることを提案している。
【0005】
ところで従来、原稿移送モータのスローアップ/ダウン中に原稿センサがON(原稿検出)またはOFF(原稿非検出)に変化した場合でも、一定速駆動中に原稿センサがONまたはOFFに変化した場合でも、そのタイミングから常に一定の距離(または時間)同じ状態が継続すると、そこではじめてON又はOFFと確定する。その場合、実際にソフト制御にて原稿センサがONまたはOFFに切換ったと認識した時点での実際の原稿位置がばらついてしまっており、結果的に読取先後端位置がばらついてしまった。
【0006】
図10を参照して、原稿の先,後端位置出し用の原稿センサのON変化タイミングを、従来のソフト制御がどのように判定しているか説明する。まず、ソフト制御では、ある一定間隔T毎に原稿センサがONかOFFかをチェックしている。これは、定期的に発生する割込でも構わないし、常駐のタスクなどでも構わない。図10には、Bsyncという一定間隔Tごとに発生する定周期パルスに応答するCPUへのパルス割込にて、原稿センサの検出信号を読込んでONかOFFかをチェックする例を記述している。そして、例えば、Bsyncパルスが発生する度にチェックしてn回連続ON状態またはOFF状態が続いた時点で原稿センサがONまたはOFFしたと確定する。これは、原稿センサのチャタリングによるタイミング誤差を除去するための制御である。n=2の場合は、「検出チェック2」で第1回のONを検出し、「検出チェック3」で第2回のONを検出するので、「検出チェック3」で、「検出チェック2」のタイミングで原稿センサがONしたと確定する。
【0007】
実際に原稿センサがOFFからONに移行したタイミングは、ONを確定した時(「検出チェック3」)よりも(n×Bsync(T))時間前のBsync中(検出チェック1と2の間)であることを知ることができる。「検出チェック3」の時点で、仮に検出チェック1と2の間のちょうど真中のタイミングで原稿センサがONに移行したと仮定したとすると、実際には時間Dだけ誤差が生じることになる。最悪では(1/2)・Tの時間誤差が生じることになる。もちろん、移送速度に対し、Tが十分に短い場合は、Dは無視してもよいかもしれない。しかし、Tを短くすると、全体ソフトパフォーマンスが悪化するため、近年の読取高速化にともない、次の図11に示す判定も導入されて来ている。
【0008】
図11では、ソフトがチェックする周期Tを例えば16等分した時間(Lsync)間隔でハード的には原稿センサのON/OFFをチェックしてメモリに保持し、その結果を周期TでCPUに読込んで、ON/OFFの分布からONタイミングを判定する。これによれば、ソフトが介入する周期Tを短くする必要が無く、原稿の正確な位置を知ることができる。要するにT周期でその前のT区間の間の原稿センサの検出信号の履歴(Lsyncの刻みの変遷,推移)をチェックする。この履歴は、例えば、1ワード(2バイト)のレジスタなどとなっていて、bit16(最上位ビット:図11上で最左端)が最も古い検出信号で、bit0(最下位ビット:最右端)が最も新しい検出信号であるとすると、図11の例では、ソフト制御1の周期T中に実際に原稿センサがOFFからONに移行しており、それをソフトはソフト制御2にてチェックして認識している。そして、検出信号の、bit4からbit0までがON(原稿あり)であったことを示しており、bit15からbit5まではOFF(原稿なし)であったことを知ることができる。よって、ソフト制御2の時点で、その前のソフト制御1の、11Lsync経過した時点で原稿センサの検出がOFFからONに移行したことを知ることができる。もちろん、この場合もチャタリング除去は行う必要があるが、m×Lsyncの周期以上の時間、ONが連続すると、そこでONであると確定させればよい。mは、ONに安定していると見なすONの最低連続数(Lsyncのパルス数)である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、ソフト制御2の始点(Bsync)より、Lsyncパルスの5パルス前の時点を原稿始端到達タイミングと確定するが、原稿移送速度が設定定速度でないときには、該原稿始端到達タイミングに基く原稿始端の移送位置追跡に、位置ずれを生ずる。たとえば、原稿センサの検出がOFFからONに切換ってから、Lsyncパルスがmパルス発生した第1タイミングは、例えば原稿移送開始時点にLsyncパルス又はモータパルスのカウントアップを開始して、第1タイミングのときにはカウントデータをセーブ(保存)することにより、あるいはそこで追跡カウンタによるLsyncパルス又はモータパルスのカウントアップを開始することにより、確定できる。そして、セーブした値よりmを減算することにより、実際にONに切換ったタイミングデータが得られる。あるいは、追跡カウンタのカウント値に、m(又はLsyncパルスがmパルス発生する間のモータパルス発生数)を加えることにより、実際にONに切換ってからの経過時間(Lsyncカウント値)又は移動距離(モータパルスカウント値)が得られる。
【0010】
しかしながら、Lsyncパルスがmパルス発生する間の原稿速度が設定定速度からずれていると、Lsyncパルスがmパルス発生する間の原稿の移動量は、設定定速度のときの移動量とは異なり、その差が原稿先端検出の位置ずれとなる。例えば、移送機構を駆動するモータがスローアップ又はスローダウン中に原稿始端を検出すると、原稿先端位置検出に位置ずれを生ずる可能性があり、同様な理由により、移送機構を駆動するモータがスローダウン又はスローアップ中に原稿尾端を検出すると、原稿尾端位置検出に位置ずれを生ずる可能性がある。
【0011】
本発明は、センサによる移送物体検出の、有無切換りタイミングの検出精度を高くすることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
(1)モータ(227)で駆動する移送機構(220〜223)の移送経路の所定位置において移送物体の有無を検出するセンサ(232);
所定周期(T)でパルス信号(1/16)を発生する手段(41);
前記パルスのある周期内において前記センサの有無検出信号の有無検出が切換って後、設定時間(Lsyncのm周期)切換わった状態が継続した第1タイミング(t2:g)を検出する手段(43〜45又は43,63〜65);
第1タイミングより前記設定時間分前の第2タイミング(t1)から、前記パルス信号が発生する(t3)までの時間(M)を算出する手段(45,81);
前記パルスの1周期内の、前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの発生数を計測する第1の計測手段(41,49,50,51);
前記ある周期の次の周期以降の前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの発生数を計測する第2の計測手段(42又は62);および、
前記ある周期内において前記第1の計測手段が計測した第1発生数(Npc),前記時間算出手段が算出した時間(M),前記所定周期(T)、および、前記第2の計測手段が計測した第2発生数(Lptn又はLpbn)に基づいて、第1発生数(Npc)×前記時間(M)/前記所定周期(T)と第2発生数(Lptn又はLpbn)との和でなる、前記第2タイミング以降の前記移動物体の追跡データ(LPT又はLPB)を生成する手段(47,52,53,55又は75);
を備える、移送物体検出装置(図5)。
【0013】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の記号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。
【0014】
これによれば、前記第1タイミングを検出する手段が、センサの有無検出が切換って後設定時間(Lsyncのm周期)切換わった状態が継続した第1タイミング(t2:g)を検出したとき、前記計測手段(41,49,50,51)が、該切換りがあった所定周期(T)の間のモータパルスの発生数(Npc)を計測している。第1タイミング(t2:g)より前記設定時間(Lsyncのm周期)分前の第2タイミング(t1)から所定周期(T)の終点(t3)までの時間(M=m+g)の、所定周期(T)に対する比(M/T)に所定周期(T)の間のモータパルス発生数(Npc)を乗算した積(Npc・M/T)を、第2タイミング(t1)から所定周期(T)の終点(t3)までの時間(M=m+g)の間のモータパルス発生数と推定し、第2タイミング(t1)を、実際の切換りタイミングと決定する。そして、先行の所定周期(T:Ns)の終点(t3)でモータパルスのカウントアップを開始し、そのカウント値(Lptn又はLpbn)に上記積(Npc・M/T)を加える。この和すなわち追跡データ(LPT又はLPB)が、移送物体の先端又は後端が実際にセンサで検出されてからの移動量すなわち移送距離(先端/後端位置)を表すものとなる。モータ速度が設定定速度と異なるときに切換りが起っても、切換りタイミングすなわち第2タイミング(t1)の検出が正確になる。
【0015】
【発明の実施の形態】
(2)モータ(227)で駆動する移送機構(220〜223)の移送経路の所定位置において移送物体の有無を検出するセンサ(232);
所定周期(T)でパルス信号(1/16)を発生する手段(41);
前記パルスのある周期内において前記センサの有無検出信号が移送物体無しから有りへON変化して後、設定時間(Lsyncのm周期)切換わった状態が継続した、ON変化の第1タイミング(t2:g)を検出し、前記パルスのある周期内において前記センサの有無検出信号が移送物体有りから無しへOFF変化して後、設定時間(Lsyncのm周期)切換わった状態が継続した、OFF変化の第1タイミング(t2:g)を検出する手段(43〜45,63〜65);
ON変化およびOFF変化の前記第1タイミングより前記設定時間分前の第2タイミング(t1)から、前記パルス信号が発生する(t3)までの時間(M)を算出する手段(45,81);
前記パルスの1周期内の、前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの発生数を計測する第1の計測手段(41,49,50,51);
前記ON変化があった前記ある周期の、次の周期以降の前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの第2発生数を計測し、前記OFF変化があった前記ある周期の、次の周期以降の前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの第3発生数を計測する第2の計測手段(42,62);および、
前記ON変化があった前記ある周期内において前記第1の計測手段が計測した第1発生数,前記時間算出手段が算出した時間,前記所定周期、および、前記第2の計測手段が計測した第2発生数に基づいて、第1発生数(Npc)×前記時間(M)/前記所定周期(T)と第2発生数(Lptn)との和でなる、前記次の周期以降における前記第2タイミング以降の前記移動物体の第1追跡データ(LPT)を生成し、前記OFF変化があった前記ある周期内において前記第1の計測手段が計測した第1発生数,前記時間算出手段が算出した時間,前記所定周期、および、前記第2の計測手段が計測した第3発生数に基づいて、第1発生数(Npc)×前記時間(M)/前記所定周期(T)と第3発生数(Lpbn)との和でなる、前記次の周期以降における前記第2タイミング以降の前記移動物体の第2追跡データ(LPB)を生成する手段(47,52,53,55又は75);
を備える、移送物体検出装置(図5)。これによれば、移送物体の先端位置追跡と後端位置追跡の両方を実行できる。
【0016】
(3)画像読取光学系,その視野を横切る方向に原稿を移送する移送機構,該移送機構を駆動するモータ,該モータの回転,停止を制御する駆動制御手段(40)および前記画像読取光学系による画像読み取りを制御する読み取り制御手段(206)を備えるシートスルー型の原稿読取装置において、
上記(1)又は(2)に記載の移送物体検出装置を備え、移送物体は画像読取対象の原稿であり、移送機構(220〜223)は、画像読取光学系の読取視野を横切る方向に原稿を送る原稿移送機構(220〜223)であり、それを駆動するモータはステップモータ(227)であり、前記センサは、前記移送機構(220〜223)による原稿の移送方向では前記読取視野の上流の所定位置に原稿があるか否かを検出する原稿センサ(232)であり、前記読み取り制御手段(206)が、前記第2タイミング以降の前記移動物体の前記追跡データ(LPT又はLPB)に基づいて、前記画像読取光学系の画像読み取りの開始又は終了を制御する、ことを特徴とする原稿読取装置。
【0017】
これによれば原稿画像の読み取り制御を、より正確に行うことが出来る。
【0018】
(4)画像データが表わす画像を用紙上に形成する作像手段(100);
上記(3)に記載の原稿読取装置(10);および、
該原稿読取装置が発生する原稿読取による画像データを、前記作像手段の作像用の画像データに変換する画像データ処理手段(IPP);を備える画像形成装置。
【0019】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明により明らかになろう。
【0020】
【実施例】
−第1実施例−
図1に、本発明の一実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機の外観を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)30と、操作ボード20と、カラースキャナ10と、カラープリンタ100と、給紙バンク35の各ユニットで構成されている。ステープラ及び作像された用紙を積載可能なトレイ付きのフィニッシャ34と、両面ドライブユニット33と、大容量給紙トレイ36は、プリンタ100に装着されている。
【0021】
機内のシステムコントローラ630(図3)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されており、ファクシミリコントロールユニットFCU(図3)には、電話回線PN(ファクシミリ通信回線)に接続された交換器PBXが接続されている。カラープリンタ100のプリント済の用紙は、排紙トレイ108上またはフィニッシャ34に排出される。
【0022】
図2に、原稿スキャナ10の原稿読取機構の概要を示す。220は原稿挿入口から挿入された原稿を読取り部へと搬送する第1の駆動ローラであり、228は第1の駆動ローラ220により搬送された原稿の画像を読取る撮像装置であり、229は原稿ガイドである。
【0023】
221は読取りが終了した原稿を挿入口とは反対の方向に導き搬送する第2の駆動ローラである。第1の駆動ローラ220の外周には第1の従動ローラ222が圧接しており、原稿に搬送力を与えている。
【0024】
227は第1駆動ローラ220及び第2駆動ローラ221を駆動するステップモータであり、223は第2駆動ローラ221に圧接して原稿を搬送する第2従動ローラである。
【0025】
原稿の挿入口の内側には、差込まれた原稿を検出する紙センサ233があり、また、第1の搬送ローラ220と撮像装置228との間に原稿センサ232がある。紙センサ233が原稿を検出すると、スキャナ制御回路206(図4)がモータ227の駆動を開始する。原稿がローラ220,222に噛みこまれてそれらで搬送されると、原稿センサ232が原稿を検出する。スキャナ制御回路206およびタイミング制御回路211は、この原稿センサ232の原稿始端検出に応答して、撮像装置228の画像読取信号を出力するための制御を開始する。
【0026】
207は水平姿勢に回動できる読取原稿支持台、208は水平姿勢に回動できる排出原稿支持台である。原稿スキャナ10には、ADF30が装着されている。ADF30に原稿を装填しているときには、操作ボード20のスタートキー操作による、あるいはパソコンPCからのスタート指示に応答して、スキャナ制御回路206がモータ227を駆動する。給紙ローラ242および搬送ローラ243,244が、駆動ローラ220,221と同じくステップモータ227で駆動され、搬送ローラ244の搬送速度は駆動ローラ220,221の搬送速度と同一であるが、給紙ローラ242および搬送ローラ243の搬送速度はやや遅い。
【0027】
この状態で、原稿トレイ241上の1ページ目の原稿後端が搬送ローラ243を過ぎたときから次の原稿も給紙ローラ242によって送られようとするが、上記搬送速度差によって、1枚目(先行紙)と2枚目(後行紙)の間に隙間が発生することになる。高速読み取りを要求される昨今では、このページ間ギャップを極力短くし、マルチページ読み取り時の速度を向上するように設計されている。
【0028】
次に、原稿移送制御について説明する。
【0029】
(1)手差し台208から原稿が差し込まれたときには、これを紙センサ233が検出したときにステップモータ227を駆動してローラ220で手差し原稿を引き込み、その先端を原稿センサ232で検出すると、そこで先端追跡を開始し、原稿センサ232の検出位置と撮像装置228の読取視野(読取りライン)との間に定めた一時停止位置で、搬送を停止する。そして読取条件に従って移送速度を定めて、該速度でステップモータ227を駆動する。
【0030】
それから所定距離移送したタイミングから撮像装置による画像読取を開始する。原稿の尾端の通過を原稿センサ232が検出すると、それから尾端追跡を開始して、尾端が撮像装置228の読取視野を抜けるタイミングで画像読取は停止し、尾端が駆動ローラ221の下流に抜けたタイミングでモータ227の駆動を停止する。
【0031】
(2)次に、ADF30からの原稿給送による画像読取時の原稿移送制御について説明する。
【0032】
(2−1)ADFプリフィード動作
ADF原稿台241にセットされた原稿を、前記一時停止位置まで移送する動作モードで、ADF原稿台241上の原稿の搬送を開始し、原稿センサ232が原稿の先端を検出すると原稿始端追跡を開始し、原稿始端が前記一時停止位置に到達するタイミングで停止させている。ADFプリフィード動作は、最初の1ページ目のみでなく、毎ページ実行する。ただし、ADFプリフィード動作開始時に既に原稿が原稿センサ232で検出されているONである場合は、ADFプリフィード動作は実行しない。
【0033】
(2−2)読み取り動作
ADFプリフィード動作において移送された原稿を、ユーザが指定した線密度(DPI又は読取倍率)に応じた移送速度にて、前記一時停止位置からの再移送を開始して、撮像装置228で画像を読み取る。ソフト制御としては、一時停止位置から、所定長さ分移送したタイミングで画像読取を開始し、あらかじめ決められた長さ分読み取る、または、原稿センサ232が原稿非検出(OFF)に切換他ときに尾端位置追跡を開始して、あらかじめ設定された長さ分読み取った後、あらかじめ設定された長さ分移送し停止する。この停止位置は、スタンプ押印待機位置である。従って、スタンプ押印位置まで移送する動作もこの読み取り動作制御内に含まれる。
【0034】
(2−3)排紙動作
排紙動作は、あらかじめ設定されたパルス分モーターを正転方向に回転させ、原稿の最終ページを排出する。本動作はマルチページ読み取り時の途中では実行せず、最終ページのみの排出時に動作させる。従って、最終ページ以外は、次のページのADFプリフィード動作や読み取り動作にて自然に排出されることとなる。
【0035】
図3に、図1に示す複写機の、画像読み取り,画像処理,画像蓄積および画像形成、のシステム構成を示す。カラー原稿スキャナ10の、原稿を光学的に読み取る読み取りユニット11は、原稿に対するランプ232の走査を行い、SBU(センサボードユニット)のCCD207に原稿像を結像する。原稿像すなわち原稿に対する照射の反射光をCCD207で光電変換してR,G,B画像信号を生成し、SBU上でRGB画像データに変換しかつシェーディング補正し、そして出力I/F(インターフェイス)12で画像データバスを介して画像データ処理器IPP(Image Processing Processor;以下では単にIPPと記述)に送出する。
【0036】
IPPは、分離生成(画像が文字領域か写真領域かの判定:像域分離),地肌除去,スキャナガンマ変換,フィルタ,色補正,変倍,画像加工,プリンタガンマ変換および階調処理を行う。IPPは画像処理をおこなうプログラマブルな演算処理手段である。スキャナ10からIPPに転送された画像データは、IPPにて光学系およびデジタル信号への量子化に伴う信号劣化(スキャナ系の信号劣化)を補正され、フレームメモリ601に書き込まれる。
【0037】
システムコントローラ630は、スキャナアプリケーション,ファクシミリアプリケーション,プリンタアプリケーションおよびコピーアプリケーション等の複数アプリケーションの機能を有し、システム全体の制御を行う。操作パネル制御装置631は、操作ボード20の入力を解読して本システムの設定とその状態内容を表示する装置である。画像データバス/制御コマンドバスは、画像データと制御コマンドが時分割で転送されるバスである。
【0038】
システムコントローラ630のCPU605は、システムコントローラ630の制御を行う。ROM604にはシステムコントローラ630の制御プログラムが書かれている。RAM603は、CPU605が使用する作業用メモリである。NVRAM602は、不揮発性メモリであり、副走査倍率調整値,主走査倍率調整値およびその他の、システム全体の情報の保管を行う。
【0039】
外部機器通信制御606は、画像読み取り,画像蓄積或いは画像印刷を要求する外部機器(たとえば同種の複写機,画像スキャナ,パソコン,プリンタ,ファクシミリ)との通信制御を行うものであり、ネットワークに接続するための物理I/Fの制御を行う。ネットワーク接続された外部機器通信制御606がネットワークからデータを受信すると、電気的な信号より通信データの内容だけシステムI/F607に送る。システムI/F607では、規定されたプロトコルに従い受信データを論理変換しCPU605に送る。CPU605では、論理変換された受信データを判断し処理を行う。また、CPU605が、ネットワークにデータを送信する時は、受信とは逆の手順で、システムI/F607、外部機器通信制御606に送信データが伝達され、電気信号としてネットワーク上に送出される。
【0040】
システムI/F607は、CPU605の命令によりシステム内で処理される、原稿読み取りデータ,ファクシミリ受信データ,パソコンのドキュメントデータ(印刷命令)の転送制御、ならびに、パソコンのドキュメントデータの印刷用のイメージデータ(画像データ)への変換と転送を行う。ワークメモリ600は、プリンタで使用する画像展開(ドキュメントデータからイメージデータへの変換)の作業用メモリである。フレームメモリ601は、電源が供給され続けている状態で即座に印刷される読み取り画像や書き込み画像のイメージデータを、一時蓄える作業用メモリである。
【0041】
HDDC650は、電源の供給が停止しても、アプリケーションプログラム,読み取り画像や書き込み画像のイメージデータ、すなわち画像データ、ならびに印刷ドキュメントデータを蓄えられるハードディスクとそのコントローラである。イメージデータおよびドキュメントデータは、符号化されたりドットイメージであったりする。FIFOバッファメモリ609は、入力画像をフレームメモリ601へ書込む時のデータ転送速度変換を行う。すなわち、転送元と転送先のデータ送出/受入れタイミングの差,転送単位のデータ量の相違,転送速度差等を吸収するデータの一時蓄積を行い、転送元の転送タイミングおよび速度でデータを受け入れ、転送先の転送タイミングおよび速度でデータを送り出す。同様にFIFOバッファメモリ608は、フレームメモリ601の画像データを出力画像としてデータ転送する時の速度変換を行う。
【0042】
メモリコントローラ610は、CPU605の制御なしにフレームメモリ601及び、HDDC650とバス間の画像の入出力をコントロールする。また、操作ボード301の入力装置614が受けたコマンドに応じて、フレームメモリ601を利用して、HDDCに蓄積している画像の編集,加工を行う。メモリコントローラ610は、HDDC650のHDDからワークメモリ600又はフレームメモリ601への画像情報の読出しと、おもに画像データアドレス変更操作による、転写紙に対する画像の印刷方向の変更,画像の回転,画像の組み合わせ編集と、画像データに対する設定値の加減乗除による濃度変換,画像データ同士の論理積演算や論理和演算による画像トリミングおよび合成と、このように処理した画像情報のHDDへの書込みとによって、各種の画像加工および編集を行うことができる。画像の読み取り変倍は画像読み取りユニット624が行い、印刷変倍は画像書込みユニット623が行う。
【0043】
CPU617は、操作ボード20の入出力制御を行う。すなわち、操作ボード20の入力読込みおよび表示出力を制御する。ROM616には、操作ボード20の制御プログラムが書かれている。RAM618は、CPU617で使用する作業用メモリである。614は、操作ボード20の入力キーおよび入力パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力装置である。表示装置615は、操作ボード20にあって、使用者にシステムの設定内容,状態を表示するものであり、表示灯および表示パネルを含む。主走査及び副走査の基本倍率調整値は、システム調整工程でサンプル画像による倍率測定が行われ、操作パネル制御装置611により設定が行われる。また、主走査,副走査の四辺縁なし倍率調整値は、使用者またはメンテナンス担当者により印刷画像から、画像欠け及び余白が発生していないか確認され、それらを抑制する倍率調整値が操作ボード20により設定される。
【0044】
図4に、スキャナ10の画像読み取りの電気系統の構成を示す。撮像装置228のCCDイメージセンサから出力される電気信号すなわちアナログ画像信号は、信号処理回路で増幅され、A/D変換によってデジタル画像信号すなわち画像データに変換される。この画像データは、シェーディング補正回路によって補正処理を受け、IPPに出力される。
【0045】
スキャナ制御回路206は、システムコントローラ630およびプロセスコントローラ131からの指示に従って、ランプ制御回路205,タイミング制御回路211及びモータ制御ユニット40を制御する。ランプ制御回路205は、スキャナ制御回路206からの指示に従って露光ランプ232(232a,232b)のオン/オフを制御するとともに、シェーデイング補正回路が指示する照度(光量)に露光ランプ232の明るさ(時系列平均値又は平滑値)を定める。なお、参照符号232a,232bを総括的に参照符号232で示すことがある。
【0046】
モータ制御ユニット40は、スキャナ制御回路206からの指示に従って、ステップモータ227を制御する。タイミング制御回路211は、スキャナ制御回路206,システムコントローラ630(のCPU605)及びプロセスコントローラ131からの指示あるいは制御信号に従って、各種信号を生成する。即ち、画像読み取りを開始すると、CCDイメージセンサ207に対しては、1ライン分のデータをシフトレジスタに転送する転送ゲート信号及びシフトレジスタのデータを1ビットずつ出力するシフトクロックパルスを与え、システムコントローラ630に対しては、画素同期クロックパルスCLK,ライン同期信号LSYNC及び主走査有効期間信号LGATEを出力する。この画素同期クロックパルスCLKは、CCDイメージセンサ207に与えるシフトクロックパルスと略同一の信号である。また、ライン同期信号LSYNCは、プリンタ100の作像ユニット135のビームセンサが出力するライン同期信号MSYNCと対応する信号であるが画像読み取りを行なっていない時は出力が禁止される。主走査有効期間信号LGATEは、CCDイメージセンサ207が出力する画信号が有効と見なせるタイミングで高レベルHになる。
【0047】
スキャナ制御回路206は、プロセスコントローラ131から読み取り開始指示を受けると、ランプ制御回路に露光ランプ232の点灯を指示し、モータ制御ユニット40に原稿移送を指示し、モータ制御ユニット40が発生する原稿始端追跡データおよび原稿尾端追跡データに基いてタイミング制御回路211を制御してCCDイメージセンサ207の読み取りを開始する。また、副走査有効期間信号FGATEを高レベルH(原稿領域外)にセットする。この信号FGATEは、原稿始端追跡データが原稿始端が撮像装置228の読取視野にはいるタイミングを表わすときに、原稿領域内を示すLに切り替えられる。そして、原稿尾端追跡データが原稿尾端が撮像装置228の読取視野を出るタイミングを表わすときに、副走査有効期間信号FGATEは原稿領域外を示すHに戻される。
【0048】
図5に、図4に示すモータ制御ユニット40にあって、原稿センサ232の原稿検出信号に基いて、原稿センサ232の検出位置に原稿始端が到達したタイミングを検出して原稿始端追跡データLPTを生成し、また原稿尾端(後端)が原稿センサ232の検出位置を通過したタイミングを検出して原稿尾端追跡データLPBを生成する機能の概要を、ブロック図の形態で示す。
【0049】
分周カウンタ41にカウントパルスとして与えられる定周期パルスLsyncは、撮像装置228のCCDイメージセンサのライン読取周期又はその整数倍もしくは整数分の1の周期のライン同期パルスであり、このパルスをカウントすることにより、CCDイメージセンサのライン出力回数が得られる。原稿を一定速度で移送しながらCCDイメージセンサで画像読取を行う場合には、Lsyncの1周期の間の原稿移送量は一定であるので、Lsyncのカウント値は、原稿の移送量(距離)に比例する値を表す。しかし、原稿の移送速度が変動する場合には、Lsyncのカウント値は、原稿の移送量(距離)比例値からずれる。
【0050】
一方、ステップモータは、相励磁パルスをモータドライバに与えることによってモータドライバが駆動パルスをステップモータに印加し、これによってステップモータが回転付勢され、回転量が相励磁パルス数に比例する。相励磁パルス又はその分周パルスをモータパルスと表現すると、ステップモータ227のモータパルスのカウント値も、モータ227で移送される原稿の移送量(距離)を表す。モータパルスの一周期は、原稿の一定距離の移送を意味するので、仮にスローアップあるいはスローダウンのためにモータパルス周期を変更しているときでも、モータパルスのカウント値は、原稿の移送量(距離)を正確に表す。
【0051】
そこで本実施例では、センサ232が原稿の始端を検出するまでは、分周カウンタ41が定周期(所定時間T)で発生するキャリーパルスに応答して、始端追跡カウンタ42を0値データにクリアしてモータパルスのカウントアップを開始するクリア&スタートを繰返すが、センサ232の原稿検出信号を所定時間T遅延して参照する原稿始端到来チェックで原稿始端を検出すると、該クリア&スタートは保留して始端追跡カウンタ42によるモータパルスのカウントアップを継続する。そのカウント値Lptnに、原稿始端到来チェックで原稿始端を検出した第1タイミングt5(図6,7)より設定時間(Lsyncのm周期)分前t4から所定時間Tの終点t6までの時間M=m+gの、所定時間(T)に対する比M/T=(m+g)/Ns=M/Nsを所定時間Tの間のモータパルス発生数Npcに乗算した積M・(Npc/Ns)を、加算した先端追跡データLPTを生成する。
【0052】
手差し原稿又はADF30の原稿の移送を開始するとき、スタート信号(Hパルス)が到来し、これが分周カウンタ41およびカウンタ50のクリア入力端に印加される。カウンタ50は所定時間T(Lsyncの16周期)の間のモータパルス発生数Npcをカウントするために用いた。スタートパルスに応答してカウンタ41,50がカウントデータを0値データに初期化し、スタートパルスが消えた時点から、カウント入力端CKに到来するLsyncパルス,モータパルスのカウントアップを開始する。
【0053】
分周カウンタ41はライン同期パルスLsyncをカウントし、カウント値が16になるとキャリーパルスを発生し自身のカウントデータを0値データに初期化して、再度ライン同期パルスLsyncのカウントアップを行い、これを繰返す。モータパルスカウンタ50は分周カウンタ41が発生するキャリーパルスでクリアされて、カウントデータを0値データに初期化して、再度モータパルスのカウントアップを行うが、この初期化の直前のカウントデータすなわち初期化直前のT期間(所定時間)のモータパルスカウント値Npcが、ラッチ51にセット(ラッチ:記憶)される。
【0054】
図6をも参照する。シリアル16段構成のシフトレジスタ43に原稿センサ232の原稿検出信号S232が与えられて、ライン同期パルスLsyncに同期して取込まれて順次にシフトされて、ライン同期パルスLsyncの16パルス(T)でシフトされてアンドゲート44に出力される。シフトレジスタ43からアンドゲート44に与えられる原稿検出信号S232(43の出力)は例えば図6に示すものである。図6上に示す「43の出力」の「0」はLレベルで、原稿非検出(原稿無し)を意味する。「1」はHレベルで、原稿検出(原稿有り)を意味する。
【0055】
アンドゲート44にはライン同期パルスLsyncも与えられるので、43の出力が「1」のときライン同期パルスLsyncが連続検知カウンタ45のカウントパルス入力端CKに与えられる。連続検知カウンタ45は、43の出力が「0」のときクリアされて「0」から「1」への切換りのときに、レジスタ46の設定値mをプリセットして、アンドゲート44から到来するパルスLsyncの、設定値mからのカウントダウンを開始する。そしてカウントダウンによりカウントデータが0値に切換ったときに、m個のカウント完了を表わすボロー信号tdsを発生する。
【0056】
このボロー信号tdsは、シフトレジスタ43の出力、すなわち、センサ232の原稿検出信号を所定時間T遅延した信号が、ライン同期パルスLsyncのm周期に渡って連続して「1」であったことを意味する。これが第1タイミングt5の検出である。
【0057】
このボロー信号tdsによって後時間カウンタ78が0値データに初期化され、そしてLsyncのカウントアップを開始する。そして分周カウンタがt6で発生するキャリーパルスによって、第1タイミングt5から、該キャリーパルス(t6)が発生するまでに発生したLsyncパルス数gをあらわすカウンタ78のカウントデータがラッチ79にセットされる。加算器80がレジスタ46が保持するデータmとラッチ79が保持するデータgの和を表わすデータM=m+gを乗算器47に与え、乗算器47が、Mと(Npc/Ns)との積M・Npc/Nsを表わすデータを出力する。
【0058】
第1タイミングt5と検出した原稿検知信号群が、図6のS2T1区間のものであったとすると、シフトレジスタ43でTの間原稿検知信号を遅延しているので、第1タイミングt5と検出したのは、図6のS2T2の区間である。このS2T2の区間の前の区間S2T1において、カウンタ51がモータパルスをカウントアップしており、区間S2T1で発生したモータパルスの数Npcを表すカウンタ51のカウントデータが、区間S2T1とS2T2の境界を規定する第1カウンタ41が発生するキャリーパルス(第2の分周パルス)に応答して2段ラッチ51の第1段に保持される。加算器80がM=m+gを表わすデータを乗算器47に出力する、次のキャリーパルス(第3の分周パルス)が発生すると、カウントデータNpcがラッチ51の第2段にシフトされて割算器52に与えられる。このとき、加算器80がM=m+gを表わすデータを乗算器47に出力する。
【0059】
レジスタ53には、シフトレジスタ43による原稿検出信号S232の所定時間Tの遅延の間に、指定された読取倍率に対応する原稿移送速度(設定定速度)のモータ駆動においてシフトレジスタ43による、原稿検出信号S232の所定時間Tの間に発生するLsyncのパルス数Ns=16が格納されており、割算器52が、Npc/Nsを表すデータを発生して乗算器47に与える。乗算器47は、M×Npc/Nsを表す積データを発生し、これがラッチ54にセットされる。遅延81は、t5に発生したボローパルスtdsを取込んで保持しそれを、次のキャリーパルス(第3の分周パルス)に同期してラッチ指示信号としてラッチ54に出力する。
【0060】
ラッチ54が保持するデータM×Npc/Nsは、加算器55に与えられる。加算器55には、始端追跡カウンタ42のカウントデータLptnも与えられ、加算器55が、始端追跡データLPT=M×Npc/Ns+Lptnを発生し、出力する。なお、始端追跡カウンタ42は、分周カウンタ41が定周期(所定時間T)で発生するキャリーパルス(1/16)に応答して、カウントデータを0値データにクリアしてモータパルスのカウントアップを再開するクリア&スタートを繰返すが、第1タイミングt5を表わすボロー信号tdsが発生すると、これによってフリップフロップ57がセットされてアンドゲート56が、始端追跡カウンタ42のクリア入力端へのキャリーパルス(1/16)の供給を停止するので、始端追跡カウンタ42は次にキャリーパルス(第3の分周パルス)が発生してもクリアされず、始端追跡カウンタ42のカウントデータLptnは、t3時点から有効となり、始端追跡データLPTは、原稿検出信号が実際に原稿有りを表すレベルに切換った時点(第2タイミングt1)からのモータパルス発生数相当値、すなわち移動距離となる。
【0061】
図6に示すタイミングチャートでは、センサ232が原稿の先端を検出した時点t1には、ステップモータ227のスローアップは終了して、設定定速度になっているので、所定時間T(S2T1期間)のカウンタ50のカウント値Npc=Np(設定定速度時のT期間のモータパルス発生数)であるので、S2T2期間で算出した、LsyncパルスのM個の発生時間中に発生したモータパルス数M・Np/Nsと、その前のS2T1期間でLsyncパルスのM個の発生時間中に発生したモータパルス数M・Npc/Nsとは等しいので、これをt3基点の始端追跡カウンタ42のカウントデータLptnに加えた始端追跡データLPTは、t1時点からの原稿始端の移動距離を正確に表す。
【0062】
ところが、図7に示すタイミングチャートでは、センサ232が原稿の先端を検出した時点t1には、ステップモータ227がスローアップ中であるので、所定時間T(S2T1期間)のカウンタ50のカウント値Npcは、Np(設定定速度時のT期間のモータパルス発生数)よりも少ない。図示例では6個である。従って、S2T2期間で算出した、LsyncパルスのM個の発生時間中に発生したモータパルス数M・Np/Nsと、その前のS2T1期間でLsyncパルスのM個の発生時間中に発生したモータパルス数と異なり、略M・Npc/Ns(=4個)である。これをt3基点の始端追跡カウンタ42のカウントデータLptnに加えた始端追跡データLPTは、t1時点からの原稿始端の実移動距離を略正確に表す。ここで略正確と表現するのは、M・Npc/Nsが、スローアップ中(あるいはスローダウン中)の所定期間Tの間のモータパルス周期を平均化して、平均周期でM(時間)を割った値となるからである。実際には、図7上のS2T1期間に示すように、モータパルス周期が次第に短くなっているので、すなわち周期が一定(平均値)ではないので、その分の誤差が始端追跡データLPTに含まれる。しかし、図7上のS2T1期間のM区間のモータパルス発生数を単純に設定定速度中の発生数M・Np/Nsとする場合よりも、t1確定誤差は大幅に小さい。
【0063】
再度図5を参照すると、シフトレジスタ43の出力がインバータ63でレベルを反転してアンドゲート64およびカウンタ65に印加される。これによりカウンタ65は、センサ232の原稿検出信号を所定時間T遅延した信号が、ライン同期パルスLsyncのm周期に渡って連続して「0」であったとき原稿後端通過(第1タイミングt5に相当)を表わすボロー信号bdsを発生する。ボロー信号bdsによって後時間カウンタ78が0値データに初期化され、そして原稿先端検出のときと同様に、M・Npc/Nsが算出されてラッチ74にセットされる。
【0064】
ラッチ74が保持するデータM×Npc/Nsは、加算器75に与えられる。加算器75には、後端追跡カウンタ62のカウントデータLpbnも与えられ、加算器75が、後端追跡データLPB=M×Npc/Ns+Lpbnを発生し、出力する。なお、後端追跡カウンタ62は、分周カウンタ41が定周期(所定時間T)で発生するキャリーパルス(1/16)に応答して、カウントデータを0値データにクリアしてモータパルスのカウントアップを再開するクリア&スタートを繰返すが、第1タイミングt5を表わすボロー信号bdsが発生すると、これによってフリップフロップ59がセットされてアンドゲート58が後端追跡カウンタ62のクリア入力端へのキャリーパルス(1/16)の供給を停止するので、後端追跡カウンタ62は次にキャリーパルスが発生してもクリアされず、後端追跡カウンタ62のカウントデータLpbnは、t3相当の時点から有効となり、後端追跡データLPBは、原稿検出信号が実際に原稿無しを表すレベルに切換った時点(第2タイミングt1)からのモータパルス発生数相当値、すなわち移動距離となる。
【0065】
−第2実施例−
図5に示す第1実施例の「原稿の先,後端追跡40d」に代えて用いる第2実施例の「原稿の先,後端追跡40d」の機能構成を図8に示す。この実施例ではカウンタ50は、Lsyncパルスの1周期(T/Ns)の間のモータパルスをカウントしてシフトレジスタ76に出力する。シフトレジスタ76は、シフトレジスタ43のシフト段数と同一の段数を持つが、カウントデータを保持するので、数ビットパラレル入出力である。このシフトレジスタ76の出力が、m−1段構成のシリアル入力/パラレル出力(S/P)のシフトレジスタ77,加算器83およびアキュムレータ(累算器;積算器)84に与えられる。
【0066】
図9に示すタイムチャートも参照されたい。カウンタ45が第1タイミングt5でボロー信号tdsを発生するとき、それより前のm期間それぞれのモータパルスカウント値が、シフトレジスタ77のパラレル出力端から、ならびに、シフトレジスタ77のシリアル出力端から、加算器83に並行出力され、加算器83がそれらの和すなわち図9に示すS2T1期間の中のm区間でのモータパルス発生数Npmを表わすデータを発生し、それをアキュムレータ84が第1値(基礎値)として取込む。そして次のキャリーパルス(1/16:図9上では第2の分周パルス)が発生するまで、発生するLsyncに同期して、シフトレジスタ76が出力するカウントデータを順次に第1値に積算する。この積算値NpMが、該キャリーパルス(第2の分周パルス)に応答して、ラッチ54に設定される。ラッチ54に保持される積算値NpMは、S2T1期間の中のm区間でのモータパルス発生数Npmに、次のg区間でのモータパルス発生数を加えた値、すなわちM=m+g区間に発生したモータパルス数である。このM区間のモータパルス発生数NpMが、加算器55で、第1実施例と同様に動作する始端追跡カウンタ42が発生する始端追跡データLptnに加算され、加算器55が加算データLPTを出力する。この加算データLPTが、原稿の始端がセンサ232で検出された時点t1からの原稿始端の移動距離(センサを基点とする移動位置)を表わす始端追跡データLPTである。
【0067】
この第2実施例でも、インバータ63,アンドゲート64およびカウンタ65で原稿後端通過が検出されて、始端追跡データの生成と同様なデータ処理により、後端追跡データLPBが生成される。
【0068】
この第2実施例では、図9に示すように、モータのスローアップ中(あるいはスローダウン中)にセンサ232の原稿検出が原稿無しから原稿有りに、あるいはその逆に切換っても、それ(t1)からM区間の間のモータパルス発生数が正確に算定され、始端追跡精度が高い。
【0069】
【発明の効果】
モータ速度が設定定速度と異なるときに切換りが起っても、切換りタイミング(t1)の検出が正確になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の先,後端追跡機能を持つ原稿スキャナ10を接続した複合機能がある複写機の外観を示す正面図である。
【図2】 図1に示す原稿スキャナ10の読み取り機構の概要を示す拡大縦断面図である。
【図3】 図1に示す複写機の画像処理システムの概要を示すブロック図である。
【図4】 図1に示す原稿スキャナ10の画像読み取り電気回路系の構成を示すブロック図である。
【図5】 図4に示すモータ制御ユニット40が持つ先,後端追跡機能40dの機能構成を示すブロック図である。
【図6】 図4に示す先,後端追跡機能40dの入出力信号のタイミングの一例を示すタイムチャートである。
【図7】 図4に示す先,後端追跡機能40dの入出力信号のタイミングのもう1つの例を示すタイムチャートである。
【図8】 本発明の第2実施例の先,後端追跡機能40dの機能構成を示すブロック図である。
【図9】 図8に示す先,後端追跡機能40dの入出力信号のタイミングの一例を示すタイムチャートである。
【図10】 従来の1態様の原稿始端検出における検出信号チェックのタイミングを示すタイムチャートである。
【図11】 従来のもう1つの態様の原稿始端検出における始端判定のタイミングを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10:カラー原稿スキャナ 20:操作ボード
30:自動原稿供給装置 34:フィニッシャ
34hs:積載降下トレイ 34ud:昇降台
34st:ソートトレイ群
100:カラープリンタ PC:パソコン
PBX:交換器 PN:通信回線
CDIC:画像データインターフェース制御
IMAC:画像メモリアクセス制御
IPP:画像データ処理器
220,221:駆動ローラ
222,223:従動ローラ
227:ステップモータ 228:撮像装置
229:原稿ガイド 231,232:原稿センサ
233:紙センサ 242:給紙ローラ
243,244:搬送ローラ
Claims (4)
- モータで駆動する移送機構の移送経路の所定位置において移送物体の有無を検出するセンサ;
所定周期でパルス信号を発生する手段;
前記パルスのある周期内において前記センサの有無検出信号の有無検出が切換って後、設定時間切換わった状態が継続した第1タイミングを検出する手段;
第1タイミングより前記設定時間分前の第2タイミングから、前記パルス信号が発生するまでの時間を算出する手段;
前記パルスの1周期内の、前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの発生数を計測する第1の計測手段;
前記ある周期の次の周期以降の前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの発生数を計測する第2の計測手段;および、
前記ある周期内において前記第1の計測手段が計測した第1発生数,前記時間算出手段が算出した時間,前記所定周期、および、前記第2の計測手段が計測した第2発生数に基づいて、第1発生数×前記時間/前記所定周期と第2発生数との和でなる、前記第2タイミング以降の前記移動物体の追跡データを生成する手段;
を備える、移送物体検出装置。 - モータで駆動する移送機構の移送経路の所定位置において移送物体の有無を検出するセンサ;
所定周期でパルス信号を発生する手段;
前記パルスのある周期内において前記センサの有無検出信号が移送物体無しから有りへON変化して後、設定時間切換わった状態が継続した、ON変化の第1タイミングを検出し、前記パルスのある周期内において前記センサの有無検出信号が移送物体有りから無しへOFF変化して後、設定時間切換わった状態が継続した、OFF変化の第1タイミングを検出する手段;
ON変化およびOFF変化の前記第1タイミングより前記設定時間分前の第2タイミングから、前記パルス信号が発生するまでの時間を算出する手段;
前記パルスの1周期内の、前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの発生数を計測する第1の計測手段;
前記ON変化があった前記ある周期の、次の周期以降の前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの第2発生数を計測し、前記OFF変化があった前記ある周期の、次の周期以降の前記モータの所定小角度の回転につき1パルスのモータパルスの第3発生数を計測する第2の計測手段;および、
前記ON変化があった前記ある周期内において前記第1の計測手段が計測した第1発生数,前記時間算出手段が算出した時間,前記所定周期、および、前記第2の計測手段が計測した第2発生数に基づいて、第1発生数×前記時間/前記所定周期と第2発生数との和でなる、前記次の周期以降における前記第2タイミング以降の前記移動物体の第1追跡データを生成し、前記OFF変化があった前記ある周期内において前記第1の計測手段が計測した第1発生数,前記時間算出手段が算出した時間,前記所定周期、および、前記第2の計測手段が計測した第3発生数に基づいて、第1発生数×前記時間/前記所定周期と第3発生数との和でなる、前記次の周期以降における前記第2タイミング以降の前記移動物体の第2追跡データを生成する手段;
を備える、移送物体検出装置。 - 画像読取光学系,その視野を横切る方向に原稿を移送する移送機構,該移送機構を駆動するモータ,該モータの回転,停止を制御する駆動制御手段および前記画像読取光学系による画像読み取りを制御する読み取り制御手段を備えるシートスルー型の原稿読取装置において、
請求項1又は2に記載の移送物体検出装置を備え、移送物体は画像読取対象の原稿であり、移送機構は、画像読取光学系の読取視野を横切る方向に原稿を送る原稿移送機構であり、それを駆動するモータはステップモータであり、前記センサは、前記移送機構による原稿の移送方向では前記読取視野の上流の所定位置に原稿があるか否かを検出する原稿センサであり、前記読み取り制御手段が、前記第2タイミング以降の前記移動物体の前記追跡データに基づいて、前記画像読取光学系の画像読み取りの開始又は終了を制御する、ことを特徴とする原稿読取装置。 - 画像データが表わす画像を用紙上に形成する作像手段;
請求項3に記載の原稿読取装置;および、
該原稿読取装置が発生する原稿読取による画像データを、前記作像手段の作像用の画像データに変換する画像データ処理手段;を備える画像形成装置。
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